4植物根系和根际的研究方法
根际
根际rhizosphere字体[大][中][小]受植物根生命活动的影响，在物理、化学和生物特性上不同于原土体的根周围的土壤微区。
它是土壤-根系-微生物相互作用的产物，并依据植物种类或品种，土壤性质和环境条件形成特定的微生态体系。
在这一微区中进行着活跃的物质转化和流通，以及动力学过程。
这些过程直接影响着植物的生长发育、水分和养分的吸收利用、有益和有害微生物的存活和繁殖，植物对逆境的调节反应等等。
因此，根际环境是当今植物营养学科中新兴的边缘学科分支，涉及到土壤化学、植物生理学和微生物学的交叉科学。
根际是从希腊文根(rhizo)和圈围(sphere)两字合并而来。
1904年由德国微生物家学L.赫瑟(Hilther)将这一名词应用于豆科作物，称根周围密集的细菌数量和活性为根际效应。
以后，根际的概念由单一的微生物效应扩展到物理、化学和生物效应的各个方面，使之从理论到应用发展成为现代化农业中极为重要的基础研究课题。
根际研究的深入是与微观技术的发展分不开的。
继电子显微镜以后电子探针显微分析，微电极等原位检测手段应用到生物科学后，也为根际养分状况和化学变化等的微观研究提供了可能。
而根际土壤的液氮冷冻和切片技术相结合的方法建立，进一步扩展了根际研究的范围，为微区距离间水分、养分和微生物分布等的梯度变化积累了资料。
80年代以来，高压液相色谱仪和穆斯堡尔谱仪的应用，对根际分泌物和根际土壤中某些重金属化学行为的研究更有所推进。
根际的显微特征由于根表面在空间和时间上的发展，不同根区的根际显微特征不尽相同(图1)。
其中根冠细胞中的高尔基体分泌大量的粘液到根外，以及与脱落组织降解物混合，在根与土壤之间形成厚度为几微米到几十微米的粘液层。
这层粘液与土壤颗粒有很强的亲和性，在其外沿粘附土粒形成一圈土壤鞘，直径约为根直径的一倍，粘附的程度表现为经水重复冲洗后仍不易洗脱。
其后的根伸长区，存在结构致密的表皮细胞。
这层细胞仅有初生壁，胞壁外的根冠延伸的及细胞分泌的粘液，它们与初生壁混为一体，厚度约为1～10微米。
植物根际微生物的研究及其应用
植物根际微生物的研究及其应用植物根际微生物是指生活在植物根部周围的微生物群落。
这些微生物包括细菌、真菌、放线菌等，它们与植物根系之间存在着相互作用，对植物的生长和健康起着重要作用。
近年来，随着生物技术的发展和对生态环境的关注，植物根际微生物的研究逐渐受到了广泛关注。
本文将对植物根际微生物的研究及其应用进行探讨。
一、植物根际微生物与植物生长植物根际微生物是一种共生微生物，能够与植物根系形成一种特殊的互惠互利关系。
这种关系是建立在微生物与植物之间的信号交流和物质交换的基础之上的。
植物根际微生物可以通过吸附植物根系表面、形成生物膜、分泌各种有益物质等方式，对植物的生长和健康起着重要作用。
其主要作用包括：1. 促进营养吸收微生物可以分泌多种有机溶解物和有机酸，促进肥料的矿化，提高植物对营养物质的吸收能力。
2. 增强植物抗病性植物根际微生物可以分泌抗菌物质和生物酶，能够与植物共同对抗病原菌，提高植物的抗病能力。
3. 促进植物生长微生物还可以分泌植物激素如乙烯、生长素等，通过诱导植物生长，促进植物的发育和生长。
二、植物根际微生物的研究方法植物根际微生物的研究需要采用一系列的分子生物学和生态学方法。
主要包括：1. PCR扩增和测序通过PCR扩增和测序可以获得植物根际微生物的16S或18S rRNA基因序列，从而了解微生物的种群组成和多样性。
2. 岛式基因组测序通过对微生物的岛式基因组测序可以了解微生物的功能和代谢途径，阐明微生物与植物之间的生物交互机制。
3. 生态试验通过采用生态试验方法，可以了解微生物对植物生长的影响，探究生物间的交互关系和作用机制。
三、植物根际微生物在农业生产中的应用植物根际微生物作为一种新型肥料在农业生产中具有广泛的应用前景。
其主要应用包括：1. 生物肥料植物根际微生物可以培养在大量的载体中，并加入到肥料中，丰富土壤微生物种群，提高土壤肥力和养分利用率。
2. 生物防治植物根际微生物可以分泌具有抗菌和杀菌活性的物质，用于植物病害的预防和治疗，避免使用化学农药带来的负面影响。
4植物根系和根际的研究方法
第4章植物根系和根际的研究方法第一节植物根系的研究方法植物根系具有吸收和输送养分和水分、合成植物激素和其他有机物质、储存营养物质以及支撑植物使之固定于土壤中等多方面的作用。
它是植物与外界环境之间进行物质交换的主要器官，因此它与植物营养有着密切的关系。
但植物根系的研究比地上部分的研究要困难的多。
一、根系研究方法（一）钉板法：常用。
1、钉板的制作：小板：50cm×50cm，钉长5cm，钉距5cm。
大板：60cm×100cm，钉长5cm，钉距5cm。
2、取样3、清洗4、根系摄影与测定（二）容器法：容器种植主要研究根系生理或生态学特性。
条件容易控制。
1、容器大小与根系体积适应2、种植盒的制作：（三）玻璃壁或玻璃管法：用探头观察根系生长情况。
（四）多孔膜法：尼龙纤维多孔膜(孔径0.3m)二、根系测定方法（一）根系形态特征及其测定方法根系形态特征包括根系体积、几何形状、长度、分布深度、根密度、分枝状况、根重、根表面积、根毛数量和根尖数等。
根系形态与养分、水分的吸收能力有密切关系。
在植物营养研究中，常用的根形态参数主要有根重、根长、根表面积、根密度、根毛和根尖数等。
1、根重根重对于表征根的总量是一个很好的参数，植物吸收养分的数量和速率通常用单位根重作参量。
根重分为根干重和根鲜重两种。
根干重对于养分和水分吸收不是个理想的参数，因为老而粗的根所占的重量很大，而吸收养分和水分的能力很小。
但当了解植物地下部的生产力时，干重常作为估计的标准。
在估算根/冠比（R/S）时，也要用根干重。
测定根干重的方法，一般采用烘干重量法。
在105o C条件下烘干10-20h或在60-70o C下烘干20h，称重。
根鲜重是个理想参数，在植物营养研究方面很有应用价值。
养分吸收大多用根鲜重作参量。
根鲜重容易测定，但准确程度与根外粘附水分有关，故受操作影响较大。
2、根长根长被定义为单位土壤表面积上根系的总长度（L A ），计算公式为：L A ＝ 当根长测定后，如已知根的平均直径，则可以推算根系表面积和根体积，也可用于计算养分吸收速率。
环境化学第二版课后题详解(第4、5章)
(辛硫磷）
(C2H 5O)2P ON C
（2）有机磷农药的生物降解 有机磷农药在土壤中被微生物降解是它们转化的另一条重要途径。化学农药对土壤微 生物有抑制作用。 同时， 土壤微生物也会利用有机农药为能源， 在体内酶或分泌酶的作用下， 使农药发生降解作用，彻底分解为 CO2 和 H2O。如马拉硫磷可能被两种土壤微生物——绿 色木霉和假单胞菌——以不同方式降解，其反应如下：
阳离子交换吸附作用原理：以离子价为为依据，受质量作用定律支配，土壤胶体吸附的阳离 子与土壤溶液中的阳离子进行等价交换。 阳离子交换吸附作用特点：1 离子电荷数越高，阳离子交换能力越强。 2 同价离子中，离子半径越大，水化离子半径就越小，因而具有 较强的交换能力。 3 土 壤 中 一 些 常 见 阳 离 子 的 交 换 能 力 顺 序 ： Fe3+＞Al3+＞H+＞Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Mg2+＞Cs+＞Rb+＞NH
3.土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。
土壤溶液的缓冲作用，土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐植酸和其他有机酸等弱酸及其 盐类，构成了一个良好的缓冲体系，对酸碱具有缓冲作用。 举例：当向土壤加入盐酸时，土壤溶液中的碳酸钠与其作用生成氯化钠和碳酸，抑制了酸度 的提高。 NaCO3+2HCl=2NaCl+H2CO3 土壤的缓冲作用， 土壤胶体吸附有各种阳离子， 其中盐基离子和氢离子分别对酸和碱起缓冲 作用。
②光降解：有机磷农药可发生光降解反应，如辛硫磷在 253.7nm 的紫外光照射 30h 下，光解 产物如下：
O (C2H5O)2P SN O S (C2H5O)2P CN (C2H5O)2P O
CN C （辛硫磷感光异构体）
植物的养分与根际生态调节
基因组学技术：用 于研究植物养分吸 收和根际生态调节 相关的基因功能
代谢组学技术：用 于分析植物在养分 胁迫下的代谢产物 变化
蛋白质组学技术： 用于研究植物根际 分泌物对土壤微生 物的影响
分子生物学技术：用 于克隆和鉴定与植物 养分吸收和根际生态 调节相关的基因
优点：能够定量分析植物养分与根 际生态之间的关系，提供较为准确 的数据支持。
根际有机物：植 物根系分泌的有 机物质，对根际 微生物的生长和 繁殖起到促进作 用。
根际pH值：植物 根系通过分泌酸 碱物质来调节根 际pH值，从而影 响根际生态系统 的组成和功能。
细菌：分解有机 物，提供营养物 质
真菌：与植物形 成共生关系，促 进植物生长
放线菌：产生抗 菌物质，抑制病 原菌的生长
术推广
植物养分与根际生态调节在应对全 球变化中的重要性
实际应用与推广前景
添加标题
添加标题
未来研究方向与技术发展
添加标题
添加标题
政策与资金支持
汇报人：XX
微生物与植物之间的互 利共生关系：在根际生 态系统中，植物和微生 物相互依存，形成了一 种互利共生的关系。
促进养分吸收：通过增加土壤微生物活性，提高植物对养分的吸收效率。 增强抗逆性：通过改善土壤环境，增强植物对干旱、盐碱等逆境的抗性。 促进根系发育：通过调节土壤中的激素等化学物质，促进植物根系的发育。 提高产量与品质：通过优化土壤环境，提高植物的产量和品质。
土壤取样分析：对土壤中的养分含量进行测定，了解土壤养分状况。
植物组织分析：通过分析植物组织中的养分含量，了解植物对养分的吸收和利用情况。
根际微生物分析：研究植物根际微生物的种类、数量和活性，了解根际生态系统中养分转化和利用 的过程。
植物根系分泌物与根际微生物交互作用机制研究进展
展望未来，可以利用现代生物技术如基因组学、代谢组学、蛋白质组学等方 法，深入研究根系分泌物与根际微生物相互作用的机制，为提高土壤肥力和促进 植物生长提供理论依据。同时，还可以利用生物工程手段，通过调节根系分泌物 或根际微生物的
种类和数量，优化土壤生态环境，提高农作物产量和品质。
参考内容二
一、引言
根系分泌物和根际微生物是植物根系与土壤微生物群落之间的重要交互因子。 根系分泌物为根际微生物提供营养物质，而根际微生物则通过分解根系分泌物促 进植物吸收养分。本次演示将对根系分泌物与根际微生物相互作用的研究现状、 研究方法、研究成果和不足进行综述。
一、根系分泌物与根际微生物相 互作用概述
根系分泌物是指植物根系通过分泌有机物质和无机物质，调节根际环境和促 进植物生长的过程。这些物质包括糖类、氨基酸、维生素等有机物质以及无机离 子等。根际微生物则是生活在植物根系周围的微生物群落，包括细菌、真菌、放 线菌等。
展，以便更好地理解和利用植物根系分泌物与根际营养的关系，为农业生产、 环境保护和生态修复等领域提供新的思路和方法。
感谢观看
植物根系分泌物与根际微生物 交互作用机制研究进展
目录
01 一、植物根系分泌物 对根际微生物的影响
02
二、根际微生物对植 物的影响
三、植物-微生物交
03 互作用机制的研究进 展
04 四、未来展望
05 参考内容
植物根系与根际微生物之间的交互作用是生态系统中不可或缺的一部分。根 系分泌物是植物与土壤微生物交流的重要媒介，这些分泌物对根际微生物的种类、 数量和活动产生深远影响。根际微生物也通过多种方式反馈影响植物的生长和健 康。
研究根系分泌物在不同环境条件下的变化及其对植物养分吸收的影响；3） 探索通过调控根系分泌物来改善植物养分吸收的方法和应用。
植物根系和根际的研究方法
第4章植物根系和根际的研究方法第一节植物根系的研究方法植物根系具有吸收和输送养分和水分、合成植物激素和其他有机物质、储存营养物质以及支撑植物使之固定于土壤中等多方面的作用。
它是植物与外界环境之间进行物质交换的主要器官，因此它与植物营养有着密切的关系。
但植物根系的研究比地上部分的研究要困难的多。
一、根系研究方法（一）钉板法：常用。
1、钉板的制作：小板：50cm×50cm，钉长5cm，钉距5cm。
大板：60cm×100cm，钉长5cm，钉距5cm。
2、取样3、清洗4、根系摄影与测定（二）容器法：容器种植主要研究根系生理或生态学特性。
条件容易控制。
1、容器大小与根系体积适应2、种植盒的制作：（三）玻璃壁或玻璃管法：用探头观察根系生长情况。
（四）多孔膜法：尼龙纤维多孔膜(孔径0.3m)二、根系测定方法（一）根系形态特征及其测定方法根系形态特征包括根系体积、几何形状、长度、分布深度、根密度、分枝状况、根重、根表面积、根毛数量和根尖数等。
根系形态与养分、水分的吸收能力有密切关系。
在植物营养研究中，常用的根形态参数主要有根重、根长、根表面积、根密度、根毛和根尖数等。
1、根重根重对于表征根的总量是一个很好的参数，植物吸收养分的数量和速率通常用单位根重作参量。
根重分为根干重和根鲜重两种。
根干重对于养分和水分吸收不是个理想的参数，因为老而粗的根所占的重量很大，而吸收养分和水分的能力很小。
但当了解植物地下部的生产力时，干重常作为估计的标准。
在估算根/冠比（R/S）时，也要用根干重。
测定根干重的方法，一般采用烘干重量法。
在105o C 条件下烘干10-20h 或在60-70oC 下烘干20h ，称重。
根鲜重是个理想参数，在植物营养研究方面很有应用价值。
养分吸收大多用根鲜重作参量。
根鲜重容易测定，但准确程度与根外粘附水分有关，故受操作影响较大。
2、根长根长被定义为单位土壤表面积上根系的总长度（L A ），计算公式为：L A ＝ 当根长测定后，如已知根的平均直径，则可以推算根系表面积和根体积，也可用于计算养分吸收速率。
植物根系与根际微生物共生
植物根系与根际微生物共生植物根系与根际微生物之间的共生关系是生态系统中一种重要的相互作用，对于植物的生长发育、营养吸收、抗逆性等方面起着至关重要的作用。
根系与根际微生物之间的互动不仅能够促进植物的生长，还可以维持土壤生态系统的平衡，提高土壤的肥力和健康。
本文将从植物根系与根际微生物的共生关系、共生机制以及在生态系统中的作用等方面展开探讨。
一、植物根系与根际微生物的共生关系植物根系与根际微生物之间的共生关系是一种相互依存、互利共生的关系。
植物通过根系分泌物质，为根际微生物提供生长和繁殖的营养物质和生存空间，同时根际微生物也通过与植物根系的互动，促进植物的生长和发育，提高植物的抗逆性和适应性。
根际微生物可以分解土壤中的有机物质，释放出植物所需的养分，促进植物的吸收和利用；同时，根际微生物还可以抑制土壤病原微生物的生长，保护植物根系免受病害侵害。
二、植物根系与根际微生物的共生机制1. 营养物质交换：植物通过根系分泌的根际物质，如根际酸、激素等，可以促进有益微生物的生长和繁殖，同时吸引有益微生物向根际聚集。
根际微生物分解土壤中的有机物质，释放出植物所需的养分，为植物提供营养物质。
2. 生长调节：根际微生物可以通过产生植物生长素、氮素、磷素等物质，调节植物的生长和发育。
有些根际微生物还可以促进植物的根系生长，增加根系的吸收面积，提高植物对养分的吸收效率。
3. 抗逆性提高：根际微生物可以通过诱导植物产生抗性蛋白、激素等物质，提高植物的抗逆性，增强植物对逆境的适应能力。
同时，根际微生物还可以抑制土壤病原微生物的生长，保护植物免受病害侵害。
三、植物根系与根际微生物在生态系统中的作用1. 促进土壤肥力：植物根系与根际微生物的共生关系可以促进土壤中有机物质的分解和养分的释放，提高土壤的肥力。
根际微生物可以将有机物质分解为植物易吸收的无机养分，为植物提供养分来源。
2. 维持土壤生态平衡：根际微生物可以抑制土壤中的病原微生物和有害微生物的生长，保护植物根系免受病害侵害。
土壤肥料学总结肥料部分重点笔记
⼟壤肥料学总结肥料部分重点笔记第六章植物营养概论⼆、植物营养学的主要领域植物营养学：研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利⽤的规律及植物与外环境之间的营养物质和能量交换的科学。
植物营养学与多个学科交叉，⽬前其主要领域包括如下：1.植物矿质营养⽣理学2.根际微⽣态系统中的物质环境及其调控3.逆境植物营养⽣理学4.作物产量⽣理学5.植物营养⽣态学6.植物矿质营养遗传学7.植物⼟壤营养8.肥料学与优化平衡施肥三、植物营养学的研究⽅法1.⽥间⽣物⽅法1）最基本的研究⽅法2）接近于⽣产条件3）⽐较客观地反映农业实际4）结果对⽣产更有实际的和直接的指导意义5）其他试验结果在应⽤于⽣产以前，都应该通过⽥间试验的检验2.模拟研究⽅法通常叫盆栽试验或培养试验特点：在⼈⼯严格的控制条件下，在特定的营养环境下对植物的营养问题进⾏研究。
优点：便于调控⽔、肥、⽓、热和光照等因素，有利于开展单因⼦的研究和开展在⽥间条件下难于举⾏的探索性试验。
-----结果都停留在理论阶段，只有通过⽥间试验进⼀步检验，才能应⽤于⽣产。
⽅法：⼟培、砂培和⽔培（溶液培养）等3.植物根系和根际研究⽅法根系：摄取、运输和储存营养物质以及合成⼀系列有机化合物的器官，是植物的地下⽣长部位。
根系研究近年来发展迅速。
主要领域有：根系⽣态学、根系⽣理学、根系解剖学根际是受植物根系⽣理活动的影响，在物理、化学和⽣理学特征上不同于原⼟体的特殊区域，是⼟壤-植物根-微⽣物三者相互作⽤的场所。
根际研究在理论及⽣产实践上都有重⼤意义。
4.⽣物统计和⽣物数学的⽅法在近代植物营养研究中，数理统计已成为指导试验设计、检验试验数据资料不可缺少的⼿段和⽅法。
优点：能正确对试验⽅法进⾏设计和研究试验误差出现的规律性，从⽽确定误差的估计⽅法，帮助试验者评定试验结果的可靠性，能客观地认识试验资料，合理地判断试验结果，从⽽做出正确的科学结论。
近态：计算机技术的应⽤-数学模拟、数学模型其它：p166-1675.近代物理化学、⽣物化学和仪器分析⽅法6.核技术研究⽅法7.酶学诊断法8.植物营养诊断与调查研究法第⼆节植物的营养成分⼀、植物的组成和必须营养元素的概念植物新鲜植物中含⽔分75%—95%，⼲物质含量5%—25%，⼲物质中有机质占绝⼤部分，约占⼲物重的95%，主要元素为C、H、O、N四种，灰分中主要是各种⾦属氧化物、磷酸盐及氯化物等，亦称矿质元素，包括P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B、Cl、Si、Na、Se、Al、Hg、Se等，这些化学元素的含量和种类要受到⼟壤的物质组成，植物种类，⽓候条件，栽培技术等多种因素的影响。
药用植物与根际微生物互作的研究进展
医药化工化 工 设 计 通 讯Pharmaceutical and ChemicalChemical Engineering Design Communications·195·第47卷第5期2021年5月根际是指围绕在植物根系附近、受植物生长影响的土体，该区域也是植物和外界进行物质交换的重要场所。
在根际区域内还生存着许多的微生物，即根际微生物，其对于植物根系发育、植物生长有着非常重要的影响。
通过梳理药用植物和根际微生物之间的相互作用，不仅有利于研究活动的进一步深入，而且对于合理利用相互作用机制也有着积极的作用。
1 药用植物根际微生物的主要研究方法1.1 微生物平板培养法微生物平板培养法是一种很传统的研究方法，它使用不同营养成分的培养基对土壤可培养微生物进行培养分离，然后通过各种微生物菌落形态及其菌落数来测定微生物的数量及其类型。
微生物平板培养法廉价、易于操作，可以提供活的、异养类型的种群信息。
1.2 磷脂脂肪酸法磷脂脂肪酸（简称PLFA ）是构成活体细胞膜的重要组成部分，其含量在正常生理条件下相对稳定且具有特异性，可作为微生物群落标记分析物，因此可以用 PLFA 的变化情况，对于待测样品中根际微生物种类、具体数量等内容进行测定，实验结果的准确性相对较高。
在实际应用过程中，利用 PLFA 法可以对许多药用植物进行检测，如红花根、党参等，而且该方法在使用过程中，不需要利用培养基进行微生物培养，可直接利用相关仪器测定群落的具体动态，操作过程的便捷性较强。
但是方法在使用期间很容易受到外界环境干扰，这也需要在测定中按要求完成抽样工作，以提高测定结果的准确性。
1.3 分子生物学技术在现阶段的发展过程中，分子生物学技术的成熟度也在不断提升。
目前应用较多的分子生物学技术包括PCR 扩增技术、变性梯度凝胶电泳技术、DNA 限制分析技术等，以PCR 扩增技术为例，该技术在应用过程中的检测原理在于，利用已知微生物基因序列来制作对应的匹配序列，利用该序列的特定性来识别根际中的微生物种类和数量，具备检测精准度高、兼容性强等优势，在很多药用植物检测中有着良好 应用。
[课件]第一章 植物营养学与施肥原理PPT
![[课件]第一章 植物营养学与施肥原理PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/8d0efc6ee518964bce847c15.png)
植物的种类、生育期
土壤水分 气候（温度、光）
②土壤溶液中离子态养分的多少
硝态氮、钙、镁主要是由质流供给的，而 且钙、镁供应量常能满足一般作物的需要。 29
3、扩散(diffusion)：土壤溶液中的养分顺着浓度 梯度，由高到低向根表移动的过程。 影响因素：① 养分扩散系数
② 土壤养分离子浓度及梯度
1、有益元素：不是所有高等植物都必需的，但是对某些植 物的生长发育有益，或某些植物在特定条件下所必需的营 养元素称有益元素。
Na — 盐生植物
Si — 水稻
甜菜
芹菜
Co — 豆科植物 Se — 黄芪 Al — 茶树 V — 删列藻 24 黄芪属的其它品种
2、有害元素：某些非必需元素和过量的必需元素。
36
离子泵学说
37
外部溶液
细胞膜
细胞质
液泡膜
液泡
阳离子
反向 运输？
反向 运输
协同 运输 pH5.5 阴离子
协同 运输？ pH7.0~7.5
-120 -180mV
pH5.5
-100mV
植物细胞内电致质子泵（H+-ATP酶）的位置及作用模式
38
四、根系对有机养分的吸收
1 现代研究结果表明：高等植物可以直接吸收利用某些 有机化合物。
肥料：是提供植物必需营养元素或兼有改变土壤性
质提高土壤肥力功能的物质。 作物 品质
肥料 有机肥料 氮肥 化学肥料 磷肥 生物肥料 钾肥 复肥 微肥
产量
肥料分类:
植物利用 直接肥料 间接肥料
基肥（底肥） 施肥时间 种肥（口肥） 追肥：根部追肥、叶面追肥7
有机肥料：含有大量有机质和多种植物所需养分 的改土肥田物质。 化学肥料（矿质肥料）：含有植物必需营养元素 的无机化合物。（合成、天然矿物） 微生物肥料（生物肥）：含有大量有益微生物的 微生物制剂。（可提供营养元素、激素、酶）
四种植物根际促生菌筛选及生物菌肥效果研究
四种植物根际促生菌筛选及生物菌肥效果研究四种植物根际促生菌筛选及生物菌肥效果研究一、引言在农业生产中，为了提高植物产量和品质，并减少对化肥和农药的依赖，研究人员一直致力于寻找更环保、高效的农业生产方式。
其中，植物根际促生菌作为一种具有潜力的生物菌肥，被广泛关注。
本研究选取了四种优势农作物，通过筛选和研究植物根际促生菌，探索了其在生物菌肥中的应用效果。
二、材料与方法2.1 实验材料本研究选取了四种常见优势农作物，分别是水稻、小麦、玉米和大豆。
2.2 促生菌筛选采集不同作物的根际土壤样品，将其接种到琼脂平板上进行菌落形态观察，筛选出大量优势菌。
2.3 优势菌菌株鉴定通过形态学特征和生理生化实验，鉴定出优势菌菌株的物种。
2.4 构建菌肥将筛选出的植物根际促生菌菌株进行原液培养，然后加入适量的有机肥料和复合微生物培养剂制成菌肥。
2.5 菌肥效果测试选取相同生长期的植株，分为对照组和施用菌肥组进行实验。
观察植株的生长情况、根系发育情况和生物产量。
三、结果与分析3.1 促生菌筛选结果经过菌落形态观察，共筛选出5个优势菌株，并通过鉴定，确定其中3个属于固氮菌，2个属于磷溶解菌。
3.2 菌肥效果测试结果在水稻和小麦的试验中，对照组和施用菌肥组的生长情况和根系发育情况没有明显差异。
然而，在玉米和大豆的试验中，施用菌肥组的植株高度和根系发育明显优于对照组。
同时，施用菌肥的玉米和大豆的生物产量也显著高于对照组。
四、讨论与结论4.1 讨论通过筛选和鉴定，本研究成功获得了3个固氮菌和2个磷溶解菌菌株，并将其制成菌肥进行试验。
试验结果表明，在玉米和大豆的生长过程中，施用植物根际促生菌菌肥能够显著促进植株生长和根系发育，并提高生物产量。
4.2 结论根据本研究的结果分析，施用植物根际促生菌菌肥在玉米和大豆的种植中具有明显的促进作用。
因此，该菌肥可以作为一种环保、高效的生物菌肥在农业生产中推广应用。
然而，菌肥的推广应用还需要进一步的研究和验证，以确定其在不同作物和土壤条件下的适用性。
《发现植物世界的根》大班教案
【前言】植物是我们生活中不可缺少的一部分。
它们从土地中汲取营养，生长茁壮，也在为我们提供食物、药材、建筑材料等功不可没的贡献。
但是，你有没有想过，植物的根是如何发现、探测到土壤资源的呢？今天，我们要一起来探究这个问题，看看“发现植物世界的根”这节课能带给我们哪些认知上的启示。
【课程目标】1）认识植物根系的形态和结构；2）探究植物根系如何感知、探测土壤资源；3）深入了解植物根系对植物生长与发育的重要意义。
【预习环节】在课前，老师要求学生提前预习相关知识，为今天的课程做好准备。
1）学习植物根系的基本形态和结构，尤其要了解根尖、根毛等重要部分；2）了解植物根系的作用和重要意义，尤其是对植物的生长发育和营养吸收的作用；3）预习相关视频或文章，了解植物根系如何感知土壤水分、肥料等资源。
【引入环节】在引入环节，老师会提出今天的探究问题：“植物的根是如何感知土壤资源的呢？”为了让学生更加直观地了解植物的根系，老师准备了一组“植物根系模型图”的展示，引导学生仔细观察，描述出它们的形态和结构。
展示完模型图之后，老师会带领学生们一起探究，植物的根系有哪些功能，它们有什么样的结构特征等等。
【探究环节】1）植物根系的功能植物的根系可分为吸收根和支持根，这两种根在植物的生长发育中都起着非常重要的作用。
吸收根主要吸收土壤中的水分、氧气和养分，为植物提供必要的营养成分。
而支持根则负责支撑植物，在大风、水淹等自然灾害或人为破坏的情况下，能够帮助植物稳固地生长。
2）植物根系的结构特征植物根系的形态和结构因植物种类而异，但是有些特征则是所有植物的根系都具备的。
根系的形态多样，分为直根、须根等不同类型。
植物根系的根冠、细胞壁和细胞膜等组成要素都是为吸收土壤营养提供了有力的保障。
根尖和根毛则是植物吸收营养的关键部位，因此在植物生长过程中相当重要。
3）植物根系的感知能力植物根系能够感知土壤中的营养、水分等为其生长提供的资源，原理主要是根系的探测。
根际简介
根际简介根际(Rhizosphere)是指受植物根系生长影响，在物理、化学和生物特性上不同于原土体的土壤微域，是植物-土壤-微生物三者相互作用的场所，也是各种养分、水分和有益或有害物质进入根系参与食物链物质循环的门户，是一个特殊的生态系统。
根际的变化是一个动态过程，它不仅存在于垂直根面指向原土体的横向方向上，而且也存在于沿根轴的纵向方向上，并且根际过程在这两个方向上存在着时空变异。
Rhizosphere一词最先由德国科学家Lorenz Hiltner在1904年提出, 用以描述受豆科植物根系影响的土壤微域，在这个微域内微生物的数量远远高于土体（Hiltner，1904 ）。
通过电子显微镜观察证实，作物根与土壤之间有一粘液层，它是由新生根的根冠、根毛、表皮细胞分泌的粘液、根际微生物分泌物、脱落细胞的降解产物等组成的。
此粘液层的厚度可达１０－５０微米，粘液层的外沿最先吸附土壤中的粘粒，以后再伸展到土壤孔隙中与土壤相混合。
粘液与土壤混合层可以扩展到离根表１－４毫米。
粘液层具有亲水性，土壤中的可溶性养分可以溶解于内而被根系吸收。
粘液层中含有大量有机物质，是微生物繁殖生存的天然培养介质。
根际是受活的根系影响的土壤微域，根际范围的大小受土壤类型、植物种类、年龄和其它因子的影响(Curl and Truelove,1986)。
一般认为，根际的范围可达几毫米，对于某些沙漠植物或沙丘植物甚至可达几个厘米。
由于根系的不断生长，根表特性沿根轴方向差异较大，在根的一生中，根际的特性处于不断变化之中。
此外，一些微生物如细菌和真菌可侵入到根的皮层组织,在正常生长的根系中，表皮或皮层的细胞由于各种原因可能遭到损伤、脱落而死亡，因此根际也被定义为沿根轴垂直方向从根的内皮层向外一直延伸到土壤，由微生物构成的连续体(Old and Nicholson,1978)。
根际通常被划分为外根际和内根际两部分，外根际通常指土壤微域，内根际通常指根面以及受微生物侵染的根的表皮和皮层区域。
植物与根际微生物共生关系研究
植物与根际微生物共生关系研究随着科技的发展和研究的深入，人们逐渐认识到植物与根际微生物之间建立的共生关系对植物生长和生态系统的功能具有重要影响。
植物通过与根际微生物合作，能够获取到更多的营养物质、增强对逆境的抵抗力，并且维持土壤生物多样性。
因此，对植物与根际微生物共生关系进行深入研究，对于提高农业生产效率、改善生态环境具有重要意义。
一、共生关系的类型在植物与根际微生物共生关系中，主要有以下几种类型：1. 根瘤菌共生关系：根瘤菌与豆科植物之间建立了一种特殊的共生关系。
根瘤菌能够固氮，将空气中的氮转化为植物可利用的氮源，同时植物为根瘤菌提供碳源，形成互利共生的关系。
2. 菌根共生关系：菌根是一种由植物根系与真菌菌丝相互缠绕形成的结构。
菌根真菌能够增加植物对水分和养分的吸收能力，同时植物为真菌提供有机物质，实现互惠共生。
3. 植物与根际细菌的共生关系：植物的根际细菌可以通过多种方式促进植物生长，包括合成植物生长激素、溶解磷酸盐和铁等，还能够对抗病原微生物的感染。
二、共生关系的影响因素植物与根际微生物的共生关系受到多种因素的影响，包括环境因素、植物基因和微生物群落结构等。
1. 环境因素：土壤pH值、温度、湿度和营养物质的含量等环境因素对植物与根际微生物的共生关系起着重要的调节作用。
2. 植物基因：植物的根系分泌物和根系表面的特异性结构可以吸引或排斥特定的微生物，从而影响共生关系的建立。
3. 微生物群落结构：土壤中的微生物群落结构会影响植物选择与之建立共生关系的微生物种类。
同时，不同微生物的存在也会相互影响，形成复杂的相互作用网络。
三、共生关系在农业生产中的应用植物与根际微生物的共生关系在农业生产中有广泛的应用价值。
1. 提高作物产量：通过选择有益共生微生物，可以提高植物的养分吸收效率、增加作物产量。
例如，利用菌根真菌可以增强果树的耐盐性和耐旱性，提高果实的产量和质量。
2. 抑制植物病原菌：一些根际微生物具有抑制植物病原菌生长的能力，可以作为生物防治的一种策略。
植物根际微生物提高根系营养效率的机制研究
植物根际微生物提高根系营养效率的机制研究植物需要各种元素和营养物质来维持生长和生命活动。
然而，这些元素和物质常常被土壤质量、pH值、水分、养分循环等因素所制约，从而影响植物的生长发育和产量。
为此，研究如何提高植物根系营养效率就成为了植物生产和农业发展的重要课题之一。
根际微生物是一种生活在植物根际的微生物群体，是土壤生物多样性的重要组成部分，对植物生长和养分循环具有重要影响。
根际微生物可以通过诱导植株生长、提高植物对养分的吸收和利用能力、抑制植物病原菌的生长等机制，促进植物生长和开发利用土壤中的养分。
在根际生态系统中，根际微生物和植物之间的相互作用被认为是提高植物根系营养效率的重要途径之一。
这种相互作用主要有以下几个方面的机制：1.植物根系分泌物的诱导作用植物根系分泌的有机酸、氨基酸、类黄酮物质等可以诱导根际微生物的生长和代谢活性，从而加速土壤养分循环和提高植物的养分吸收效率。
例如，一些微生物对根分泌物中的蛋白质、碳水化合物和维生素具有高度选择性吸附和利用能力，通过利用这些营养物质获得能量和生长，促进了其在根际中的生长繁殖。
2.植物根系微生物的生物肥料贡献根际微生物可以将空气中不易被植物直接利用的氮固定成植物可以利用的氮肥形式，如铵离子、硝酸盐等。
同时，一些根际微生物还可以分解土壤中难以分解的有机物质，释放出植物利用的营养物质。
这些生物肥料的贡献可以降低农药和化肥的使用量，减少对环境的污染。
3.植物根系微生物对植物病原菌的拮抗作用根际微生物可以产生一系列抑制植物病原菌生长的生物学物质，如抗生素、挥发性有机化合物等，从而保护植物的健康生长。
另外，一些根际微生物还能够与植物共生，形成共生菌根，这种共存关系不仅可以提高植物的抗病能力，还可以促进根系和土壤微生物的交互作用，从而增强根系对养分的吸收效率。
4.植物根系微生物对土壤微生物群落的调节作用根际微生物和土壤微生物群落之间的相互作用十分复杂，根际微生物可以通过调节土壤微生物群落的结构和组成，从而影响土壤养分循环和植物生长发育。
根际简介
根际简介根际(Rhizosphere)是指受植物根系生长影响，在物理、化学和生物特性上不同于原土体的土壤微域，是植物-土壤-微生物三者相互作用的场所，也是各种养分、水分和有益或有害物质进入根系参与食物链物质循环的门户，是一个特殊的生态系统。
根际的变化是一个动态过程，它不仅存在于垂直根面指向原土体的横向方向上，而且也存在于沿根轴的纵向方向上，并且根际过程在这两个方向上存在着时空变异。
Rhizosphere一词最先由德国科学家Lorenz Hiltner在1904年提出, 用以描述受豆科植物根系影响的土壤微域，在这个微域内微生物的数量远远高于土体（Hiltner，1904 ）。
通过电子显微镜观察证实，作物根与土壤之间有一粘液层，它是由新生根的根冠、根毛、表皮细胞分泌的粘液、根际微生物分泌物、脱落细胞的降解产物等组成的。
此粘液层的厚度可达１０－５０微米，粘液层的外沿最先吸附土壤中的粘粒，以后再伸展到土壤孔隙中与土壤相混合。
粘液与土壤混合层可以扩展到离根表１－４毫米。
粘液层具有亲水性，土壤中的可溶性养分可以溶解于内而被根系吸收。
粘液层中含有大量有机物质，是微生物繁殖生存的天然培养介质。
根际是受活的根系影响的土壤微域，根际范围的大小受土壤类型、植物种类、年龄和其它因子的影响(Curl and Truelove,1986)。
一般认为，根际的范围可达几毫米，对于某些沙漠植物或沙丘植物甚至可达几个厘米。
由于根系的不断生长，根表特性沿根轴方向差异较大，在根的一生中，根际的特性处于不断变化之中。
此外，一些微生物如细菌和真菌可侵入到根的皮层组织,在正常生长的根系中，表皮或皮层的细胞由于各种原因可能遭到损伤、脱落而死亡，因此根际也被定义为沿根轴垂直方向从根的内皮层向外一直延伸到土壤，由微生物构成的连续体(Old and Nicholson,1978)。
根际通常被划分为外根际和内根际两部分，外根际通常指土壤微域，内根际通常指根面以及受微生物侵染的根的表皮和皮层区域。
植物根系生态学的研究进展与应用
植物根系生态学的研究进展与应用植物根系是植物体的重要组成部分，承担着吸收水分和养分、固定植物体的功能。
对于了解土壤生态系统的结构和功能，以及植物种群和群落的生长和演替规律具有重要意义。
植物根系生态学研究以探究植物根系在不同环境中的生长和适应策略为核心，通过研究根系的形态、解剖结构、生理特性以及与其他组分之间的相互作用，揭示植物根系丰富的生态功能，为生态系统管理和保护提供理论和实践依据。
一、植物根系的形态适应植物根系的形态适应是根系生态学研究的重要内容之一。
在不同环境条件下，植物根系会表现出较大的形态差异。
例如在干旱地区，一些植物会发展出较深的主根和较长的侧根，以增加吸收土壤中的水分和养分的能力。
相对而言，生长在湿地的植物根系通常较为发达且较浅，以便更好地适应水logged的环境。
此外，植物根系的分布也受到土壤质地、水分和养分分布的影响。
这些形态适应的研究对于理解植物在不同生态环境中的适应机制具有重要的意义。
二、植物根系的解剖结构与功能植物根系的解剖结构与功能是植物根系生态学研究的关键内容之一。
根系解剖结构可以反映根系适应环境的策略。
例如，在干旱环境下，一些植物会在根系表面形成根皮重构和增厚，以减少水分散失。
此外，植物根系的解剖结构对于水分和养分的吸收具有重要的作用。
根系中由根毛和根须构成的根系吸器是植物吸收水分和养分的重要结构，它们能够增加根系的吸收表面积，提高吸收效率。
根系的解剖结构与功能研究能够深入理解植物根系的进化和适应机制，为植物的生长和适应提供理论基础。
三、植物根系与土壤生物的相互作用植物根系与土壤生物的相互作用是植物根系生态学研究的重要方向之一。
大量的研究表明，植物根系能够通过根际分泌物和根系结构，对土壤微生物和土壤动物的组成和活动产生重要影响。
例如，根系分泌的有机物质可以为土壤微生物提供营养物质，促进微生物的生长和活动；同时，一些微生物也能够通过根际分泌物质与植物根系相互作用，产生抑制或促进植物生长的效应。
植物根系生理研究
植物根系生理研究植物的根系是其生长发育和生理功能的重要组成部分，对植物的营养吸收、水分吸收和传导、植物稳定性等方面具有重要作用。
近年来，植物根系生理研究逐渐引起了科学家们的广泛关注。
本文将就植物根系生理研究的相关内容进行探讨。
一、根系的生长与发育植物根系是植物体的一个重要组成部分，它在植物生长发育过程中起着非常重要的作用。
根系的生长与发育受到多种因素的调控，包括土壤条件、水分供应、养分浓度、光照强度等。
植物根系的生长是一个复杂的过程，其中涉及到细胞分裂、细胞伸长、原基形成等多个生物学过程。
通过对植物根系生长与发育的研究，可以揭示植物生长发育的分子机制，为植物生长调控提供理论基础。
二、根系的水分吸收和传导根系对水分的吸收和传导是植物生长发育的关键环节。
水分是植物细胞生存和代谢的必需物质，植物通过根系吸收土壤中的水分，并通过根系的导管系统将水分传递到地上部分。
植物根系通过根毛的形成和分泌物质的调节来提高水分吸收的效率；同时，根系的导管系统能够将吸收到的水分快速地传导到地上部分，以满足植物的需要。
根系的水分吸收和传导机制的研究，对于揭示植物如何适应干旱环境、提高水分利用效率具有重要意义。
三、根系的养分吸收和转运植物需要吸收土壤中的营养元素来满足生长发育的需要，而根系是植物营养吸收的主要器官。
根系对养分的吸收和转运主要通过根毛和根尖细胞完成。
根毛通过分泌物质和其表面细胞上的吸附结构来吸附、吸引和转运土壤中的养分离子；而根尖细胞通过细胞质中的转运蛋白将养分离子从根尖向内部转运。
根系的养分吸收和转运机制的研究，对于揭示植物对不同营养元素吸收的选择性，以及提高植物养分利用效率具有重要意义。
四、根系对环境胁迫的响应根系作为植物与土壤和外界环境的接触部位，对于环境胁迫的响应具有重要作用。
在干旱、盐碱、重金属等环境胁迫下，植物根系能够通过形态学和生理学上的调整来适应环境的变化。
比如，根系可以增加根毛的数量和长度，增加根系的表面积以增强水分和养分的吸收；根系也可以调节离子的吸收和排泄来适应盐碱环境；此外，根系还可以通过产生根际物质来调节土壤微环境。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第4章植物根系和根际的研究方法第一节植物根系的研究方法植物根系具有吸收和输送养分和水分、合成植物激素和其他有机物质、储存营养物质以及支撑植物使之固定于土壤中等多方面的作用。
它是植物与外界环境之间进行物质交换的主要器官，因此它与植物营养有着密切的关系。
但植物根系的研究比地上部分的研究要困难的多。
一、根系研究方法（一）钉板法：常用。
1、钉板的制作：小板：50cm×50cm，钉长5cm，钉距5cm。
大板：60cm×100cm，钉长5cm，钉距5cm。
2、取样3、清洗4、根系摄影与测定（二）容器法：容器种植主要研究根系生理或生态学特性。
条件容易控制。
1、容器大小与根系体积适应2、种植盒的制作：（三）玻璃壁或玻璃管法：用探头观察根系生长情况。
（四）多孔膜法：尼龙纤维多孔膜(孔径0.3m)二、根系测定方法（一）根系形态特征及其测定方法根系形态特征包括根系体积、几何形状、长度、分布深度、根密度、分枝状况、根重、根表面积、根毛数量和根尖数等。
根系形态与养分、水分的吸收能力有密切关系。
在植物营养研究中，常用的根形态参数主要有根重、根长、根表面积、根密度、根毛和根尖数等。
1、根重根重对于表征根的总量是一个很好的参数，植物吸收养分的数量和速率通常用单位根重作参量。
根重分为根干重和根鲜重两种。
根干重对于养分和水分吸收不是个理想的参数，因为老而粗的根所占的重量很大，而吸收养分和水分的能力很小。
但当了解植物地下部的生产力时，干重常作为估计的标准。
在估算根/冠比（R/S）时，也要用根干重。
测定根干重的方法，一般采用烘干重量法。
在105o C条件下烘干10-20h或在60-70o C下烘干20h，称重。
根鲜重是个理想参数，在植物营养研究方面很有应用价值。
养分吸收大多用根鲜重作参量。
根鲜重容易测定，但准确程度与根外粘附水分有关，故受操作影响较大。
2、根长根长被定义为单位土壤表面积上根系的总长度（L A ），计算公式为：L A ＝ 所以，根长直接影响根系表面积的大小，而根表面积的多少与根系吸收面积直接相关。
Barley （1970）把每单位土壤表面的根表面称为“根面积指数”。
根长的测定方法有：（1）直接法在一平底玻璃盘中，铺上带mm 刻度的方格纸，其上用一块玻璃压平，然后倒少量水保持浅水层，将湿根置于其中，用镊子把根拉直，逐条测定其长度，最后累加即得。
这种方法费时费事，比较复杂，一般不常用。
（2）直接截距法直接截距法是Tennant （1975）发明的，是以根系与一定规格的方格纸上纵横线条的截点数来计算根长的方法。
根据交叉点数，按照经验公式计算如下：根长（cm ）＝交叉点数方格间距（cm ）1、2、5cm 间距方格，转换因子分别为0.768、1.57、3.931cm 的方格纸，则根长（cm ）＝交叉点数此法较直接法省时，测定的根长与实际根长之间有很好的相关性。
3、根径（半径或直径）测定根径（根茎）的主要目的是了解土壤空隙大小与根系穿透潜力之间关系的信息，在一年生植物时，测定根径在大多情况下用来计算根表面积和根体积。
常用的测定方法有：（1）实际测定测定前，须先将根系浸泡在水中数小时，然后用带有测微计的显微镜直接对鲜根进行测定，对粗根可采用小手镜或千分尺卡测定。
如果一条根的直径上下有差别，则可按一定间距分别测定。
根据根的直径大小，可以将其进行分类（表1），以便进一步研究。
表1 不同根茎根系粗细划分根茎（mm ） 粗细分类 ＜0.5 很细 0.5-2.0 细 2.0-5.0 小 5.0-10.0 中 10.0-20.0 粗 ＞20.0很粗（2）估算法许多文献中均采用公式估算法。
将根系假设为均匀的圆柱体，按经验公式计算如下：ｒ＝D W⨯⨯L π式中：r=根半径（cm ）；W=根鲜重（g ）；L=根长（cm ）；D=水的密度（g/cm 3），π=3.1415926。
由于4ºC 时水的密度等于1g/cm 3，则上式可简化为：ｒ＝L πW（Sumio & Barber ，1983）4、根表面积根表面积被认为是表征根系对水分和养分吸收最好的参数之一，可以用以下两种方法进行测定。
（1）直接计算法用根径和根长或根体积计算求得，公式如下：S ＝2πrL式中：S=根表面积（cm 2）；其它符号的含义同上。
需要注意的是此法只能得到根表总面积，不能反映根系活力。
（2）吸附法是通过根系的吸附作用进行间接估计根表面积，其结果与根系养分吸收量或吸收速率可能有关。
吸附法有染料法和滴定法，测定的是根系吸收面积。
染料法：把洗净的鲜根侵入染色溶液中（通常为0.02-5mg.L -1的亚甲基蓝溶液），轻轻搅动，保持一定时间后取出，用最初与最终染色溶液浓度之差即根系吸附的亚甲基量，来估计根表面积。
滴定法：把洗净、风干的植物根系侵入到3mol/LHCl 溶液中3s ，然后取出排去多余的酸后，置于一定量蒸馏水中浸提10min ，用0.3mol.L -1NaOH 标准溶液滴定，用消耗的NaOH 毫升数作为总根表面容量（total capacity of root surface ）。
这两种方法测定的是相对根表面积。
5、根密度是一个十分重要的参数，指每单位土壤容积（cm 3）中根的总长度，表示为：L V =2m式中：L V 为根密度(cm/cm 3)，m是三相平面上每单位截取的根轴算术平均数。
例如三个平面每平方厘米截取的根轴数分别为6、8、4，则L V =2（6+8+4）/3=12。
6、根体积根体积是一种辅助参数，可与根系其它参数结合使用。
测定方法有： （1）计算法用平均根径和根长计算求得，公式如下：Ｖ＝πr 2L式中：V 为根体积(cm 3)，其它符号的含义同上。
此法估算的误差较大，故不常用。
（2）排水法按照鲜根体积等于排出水的体积的原理，精确量取。
在植物营养研究中，根体积测定一般不普遍，因为少量大根系与大量小根系具有相同的体积。
7、根毛数根毛对于养料吸收具有特别重要的作用，主要表现在以下三方面。
（1）维持土壤与根组织的紧密接触，形成土壤一水一根的连续体系。
（2）穿透根土阻力能力强，可以穿透粘土吸收养分和水分。
如粘土之间的孔隙大小为10μm ，而小麦根的平均直径为216μm ，根毛直径为11.4μm 。
（3）根毛对易扩散或迁移的养分起着特殊作用。
根毛对于增加磷的吸收有很大的作用，据研究（Barley 1970），在土壤中有根毛比无根毛多吸收78%的磷，但在营养液中二者没有什么差别。
根毛的寿命一般为2-3周更新。
根毛的长度、数量和密度与作物种类和土壤条件有关。
一般多数作物有根毛，少数作数无根毛或少根毛（洋葱和胡罗卜）。
根毛长度为0.1-1.5mm ，直径为5-25μm （表2）。
表2 六种植物根和根毛的特性（Barber 1984）植物根半径根毛数/cm 根长根毛长根毛半径 根毛表面积根表面积(mm) (mm) (μm)小麦0.108 560 0.29 5.7 0.7莴苣0.124 1270 0.30 4.8 1.6蓟菜0.056 890 0.60 3.9 3.8番茄0.107 1650 0.43 4.3 2.5洋葱0.225 1180 0.04 11.0 0.2胡萝卜0.107 1810 0.04 40.0 0.3 根毛受通气、土壤微生物、土壤水分、土壤物理性质和土壤养分状况等环境条件的影响。
土壤有效磷含量高时根毛反而少，因此在低磷土壤中会吸收更多的磷。
8、根尖数除上述参数外，根尖数目也很重要。
某些养料如Ca2+、Mg2+、Fe2+等主要靠根的幼嫩组织吸收，因为这些组织的内皮层细胞壁尚未木栓化，离子容易透过。
9、根/冠比根/冠比（R/S）是地下部与地上部干重的比值，即R/S＝根系干重/地上部干重R/S是描述根系与地上部生长相互关系的参数，通过测定根/冠比，可以了解植物地下部与地上部的分布及二者之间的关系。
也有人用其倒数即S/R比。
一般地S＞R，故R/S＜1。
在缺磷情况下，R/S增大。
植物根系的生长具有“趋肥性”，即根系能够迅速伸展到土壤养分相对丰富的地方，以扩大吸收养分的范围。
在一定的土壤养分含量范围内，养分含量偏低，促进根系伸展而抑制地上部生长，R/S比较大；反之，养分含量偏高，根系较短，促进地上部生长，R/S比下降。
在植物营养研究实践中，根据研究目的选择测定根系参数。
一般为了更好地解释有关数据，最好能测定多个参数进行比较，以求参数之间及与养分吸收效率之间的相关性，来确定取舍。
（二）根系生理生化特性及其测定方法1、根的阳离子交换量植物根系的阳离子交换量（cation exchange capacity，简称CEC）是指每1000g干根所能吸收的全部交换性阳离子的厘摩尔数（cmol(+)/kg），是根系的重要生理生化指标之一。
其大小与植物种类、品种、根细胞壁果胶的羧基含量等有关。
测定方法：磨碎，盐酸处理，再用KCl交换，KOH溶液滴定。
据报道，根的CEC还与作物吸收难溶性磷的能力有关。
根的CEC大的作物，由于对Ca2+的吸收能力较强，故对难溶性磷的吸收也较大。
因此，有研究者把植株体中CaO/P2O5的比率视为作物利用难溶性磷（磷矿粉）的一个生理指标。
2、根系活力作物根系活力可以反映根系新陈代谢作用的强弱，根系代谢作用包括根系的呼吸作用、氧化力、酶活性等等。
衡量根系活力的指标主要有根系氧化力、酶活性、伤流液等。
（1）根系氧化力根系氧化力是根系新陈代谢活动的一个重要指标。
一般测定α-萘胺氧化力。
（2）根系的酶活性根系中过氧化物酶与脱氢酶的活性也是根系活力的一个指标，可以反映根系的衰老程度。
（3）伤流液研究表明，水稻根伤流液的多少与根系活力有密切的关系。
在一定时间内测定伤流液的重量，是衡量根系活力一个较为简便的方法。
3、吸收速率或吸收量（1）根系养分吸收速率可用每天（或其它单位时间）每米根长（或每克鲜根重）所吸收的养分数量来表示平均吸收速率。
瞬时吸收速率主要用于测定吸收动力学参数。
（2）吸收动力学参数主要测定根系养分亲和力常数（K m）和最大吸收速率（V max），有时也测定临界浓度（C min）。
（3）养分吸收量用每株或每克干物质所吸收的养分数量来衡量，可在不同生长发育时期或成熟期测定。
4、根系养分吸收动力学参数测定主要是测定根系对养分离子的吸收速率和两个动力学参数（V max，K m）。
先采用溶液培养的方法培育不同基因型幼苗，然后选取一定苗龄的植株（多数研究采用幼苗，也可以采用不同生育阶段的植物根系），在不同离子浓度的溶液中吸收一定时间后，测定其根系对养分的吸收速率。
根据Michaelis-Menten方程式，求解作物吸收某一养分的动力学参数。
采用的Michaelis-Menten方程式为：V＝VmC K m+ C式中：V＝离子的吸收速率，单位μmol.g-1.h-1或pmol.cm-1.s-1V max＝离子的最大吸收速率，单位同VC ＝根表面溶液中的离子浓度（mmol.L-1）K m＝米氏常数或亲和力常数，单位同C当V=1/2V max时，1/2V max= V max C/（K m+C），则K m = C，即当离子吸收速率等于最大吸收速率一半时，溶液中的离子浓度就是K m值（图1）。